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軸索変性の分子メカニズムの解明

公募研究

研究領域シナプス・ニューロサーキットパソロジーの創成
研究課題/領域番号 25110718
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関大阪大学

研究代表者

山下 俊英  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10301269)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2014年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2013年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード神経科学
研究実績の概要

コヒーシン複合体は染色体の接着に関わるタンパク質複合体で、ヒトではSmc1, Smc3, Rad21, Stag1/2という4つのサブユニットから構成されるリング状の構造を形成する。このリング状の構造の中に、細胞周期S期での複製により生じた姉妹染色分体を束ねて接着し (コヒージョン形成)、染色体を正確に分配するという、細胞の分裂・増殖に必須の役割を担っている。一方でコヒーシン複合体の構造的な特徴から、ゲノムをループ状に束ね、離れたエンハンサーを空間的にプロモーターの近傍に配置し、適切な相互作用を可能にすることで、遺伝子の転写を調節すると想定されている。中枢神経細胞を含む分化後の細胞では、上記の様な機構でコヒーシンが遺伝子発現調節に寄与するものと考えられているが、その証拠は示されていない。また、ヒトのコヒーシン関連遺伝子の変異により引き起こされる疾患であるCornelia de Lange Syndrome (CdLS)では、姉妹染色体分配に異常を呈さないにも拘らず、精神遅滞、四肢の形成異常、などの分化発生異常を伴うことが知られている。このことは、コヒーシンの染色体接着以外の機能、即ち遺伝子発現調節機能が細胞分化に重要であることを示唆している。
我々は、コヒーシンの機能低下が中枢神経の発生・発達に及ぼす影響を明らかにするため、コヒーシンサブユニットの一つであるSmc3のコンディショナルノックアウトマウスを作成した。これまでに、Smc3ヘテロ欠損マウスでは、樹状突起の複雑化、スパインの形態異常が生じることが確認された。電子顕微鏡像からはポストシナプスの形態異常が観察された。コヒーシンの遺伝子発現調節機能が破綻したためにこれらの異常が生じたのか検証するため、ヘテロ欠損マウスの大脳皮質における遺伝子発現変動を調べた。現在、コヒーシンのターゲット遺伝子の同定を試みている。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 その他

すべて 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [学会発表] 染色体接着因子コヒーシン欠損によるシナプス形成障害2014

    • 著者名/発表者名
      藤田幸、山下俊英
    • 学会等名
      平成26年度『包括型脳科学研究推進支援ネットワーク』冬のシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 中枢神経発生・発達における染色体接着因子コヒーシンの機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      藤田幸、白髭克彦、山下俊英
    • 学会等名
      第36回日本生物学的精神医学会・第57回 日本神経化学会大会合同年会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] コヒーシン機能低下によるシナプス形成障害

    • 著者名/発表者名
      山下俊英
    • 学会等名
      「新学術領域研究」シナプス・ニューロサーキットパソロジーの創成 班会議
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] コヒーシン欠損によるシナプス形成障害

    • 著者名/発表者名
      山下俊英
    • 学会等名
      「新学術領域研究」シナプス・ニューロサーキットパソロジーの創成 班会議
    • 発表場所
      鎌倉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 中枢神経発生・発達におけるSMC3タンパク質の役割

    • 著者名/発表者名
      藤田幸、山下俊英
    • 学会等名
      第119回 日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      下野
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院医学系研究科分子神経科学

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molneu/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院医学系研究科分子神経科学

    • URL

      http://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/molneu/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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